一种大功率太阳能电源车的制作方法

本发明属于电源装备技术领域，具体涉及一种大功率太阳能电源车。

背景技术：

太阳能是一种清洁可再生能源，随着人类对能源消耗的日益增长，以及石油等资源的日益匮乏，太阳能发电技术越来越受到重视。我国目前是世界上最大的太阳能电池生产国和应用国，近年来，我国建设了大批的太阳能电站，对于社会经济发展做出了巨大贡献。

太阳能电源车是一种重要的电源装备，将太阳能发电装置安装到汽车底盘上组合而成，从而具有快速机动的特点，可以为用电设备提供移动电源，使用方便快捷。民用领域，可用于工业勘探、农业生产等场合的移动用电问题。军用领域，由于太阳能电源车具有噪音小、红外辐射弱等特点，具有隐蔽性强的优势，可用于野战条件下给军用装备以及车炮场等提供电能等。

现有的太阳能电源车，将太阳能电池板安装在一块或者数块底板上，能利用的太阳能电池板面积较小，如专利“可伸缩车载太阳能发电站（cn2696204y）”，采用的太阳能电池板组件由上下两层组成，通过轨道左右伸展来扩大太阳能电池板面积，但面积最大为2倍的车厢面积。专利“一种集装箱式光伏发电系统（cn110855219a）”，采用两组光伏组件，第1光伏组件位于车厢上层容腔内，第2光伏组件位于下层容腔内的左右两侧，使用时可以左右展开，受结构的限制，太阳能电池板面积也较小。可见，受所能利用的太阳能电池板的面积限制，现有的太阳能电源车功率都比较小。

现有太阳能电源车的主要不足是：由于采用的太阳能电池板面积小，因此太阳能电源车的发电功率普遍较小，应用场合受限。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种基于柔性太阳能电池组件、全自动清洗装置和智能收放装置的大功率太阳能电源车，能大幅提高太阳能电池板的面积，显著提高太阳能电源车的发电功率，拓展应用场合。

本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明包括二类汽车底盘、车厢、控制系统，二类汽车底盘驾驶室后方的车架上安装有控制箱，控制箱实时测量二类汽车底盘的行驶速度，控制箱的右侧安装有配电箱，控制箱控制配电箱的电能存储、监测、逆变，配电箱的右侧安装有清洗液箱，控制箱监测清洗液箱的液位，二类汽车底盘的副车架上安装有支架，支架上安装有电动导轨、布设装置、全自动清洗装置和智能收放装置，控制箱控制电动导轨的运行，电动导轨驱动布设装置左右往复运动，车厢内放置有柔性太阳能电池组件，控制箱控制全自动清洗装置的运行，从而清洗柔性太阳能电池组件，控制箱控制智能收放装置的运行速度，从而对柔性太阳能电池组件的展开和撤收，清洗液箱内存放清洗柔性太阳能电池组件所需的清洗液。

优选的，控制系统采用总线架构，以简化设计，提高控制系统可靠性，此处采用双can总线分布式进行控制命令和运行参数的传输，can总线的波特率为250ksps，采用双can通信以提高可靠性，同时预留测试诊断接口，便于系统的故障检测和维护保养。

优选的，控制箱包括电压变换模块，型号为tle7368，连接有嵌入式处理器、485总线模块、存储模块、键盘模块、液晶显示屏、can总线模块a和can总线模块b，用于给上述各模块提供相应工作电压的电源；

嵌入式处理器，型号为c8051f500，连接电压变换模块、485总线模块、存储模块、键盘模块、液晶显示屏、can总线模块a和can总线模块b，用于完成485通信、数据存储、人机交互、液晶屏显示驱动、can总线通信、系统管理等任务；

485总线模块，型号为rsm485，连接电压变换模块和嵌入式处理器，是电源车的外部信息交互接口，用于和其他电源车通信实现并网发电，或者实现对多台电源车的集中管理和分布式控制等功能；

存储模块，存储介质为sd卡，连接电压变换模块和嵌入式处理器，用于完成对电源车运行参数的记录，便于故障检测和维修保养；

键盘模块，采用矩阵键盘，连接电压变换模块和嵌入式处理器，用于控制命令的输入，便于人机交互；

液晶显示屏，型号为cjt05001bta，连接电压变换模块和嵌入式处理器，用于完成数据的显示；

can总线模块a与can总线模块b，型号为cmt1050t，连接电压变换模块和嵌入式处理器，用于实现与其他车载设备的双can总线冗余通信。

优选的，配电箱包括箱体、逆变器、锂电池组、电压电流传感器、连接器、电缆，一方面将柔性太阳能电池组件产生的电能存储到锂电池组，对外提供直流电源；也可以将直流电逆变后，产生交流电对外输出。

优选的，清洗液箱包括箱体、液压泵、液位传感器，当柔性太阳能电池组件需要清洗时，在控制箱的控制下，打开内部的液压泵，将清洗液输送给全自动清洗装置。

优选的，电动导轨包括电动机、减速器、丝杠和支架灯，用于驱动布设装置左右往复运动。

优选的，全自动清洗装置包括壳体、高压喷头、电动刷头，当需要清洗柔性太阳能电池组件时，控制箱发出控制信号，将从清洗液箱获取的清洗液，利用高压喷头喷洒到柔性太阳能电池组件上，电动刷头高速旋转，完成对柔性太阳能电池组件的清洗。

优选的，智能收放装置包括支架、电动绞盘、光码盘、齿轮机构，智能收放装置与柔性太阳能电池组件之间采用齿轮齿条机构连接，当需要展开或者撤收柔性太阳能电池组件时，控制箱发出控制信号，控制智能收放装置的电动绞盘旋转，电动绞盘上的齿轮机构带动太阳能电池组件的柔性齿条机构运动，实现对柔性太阳能电池组件的展开和撤收，光码盘记录电动绞盘的旋转速度，结合车速信号，实时调整电动绞盘的旋转速度，从而实现柔性太阳能电池组件的平稳展开和撤收。

优选的，柔性太阳能电池组件包括太阳能电池板、柔性齿条机构、电缆，太阳能电池板采用橡胶底板，柔性齿条机构一方面将太阳能电池板铰接连接起来，另一方面与智能收放装置上的齿轮机构相配合，控制柔性太阳能电池组件的展开和撤收，太阳能电池组件折叠放置在车厢中，使用时展开大面积铺设在作业地域。

本发明的有益效果为：

（1）发电功率大，本发明的太阳能电源车，在撤收状态下，太阳能电池板可以在车厢中折叠存放数十层；在展开状态下，太阳能电池板可以全部展开，显著增大了能利用的太阳能电池板面积，与采用同样等级底盘的现有太阳能电源车相比，发电功率可以提高10倍以上；

（2）场地适应性强，本发明对作业场地具有极佳的适应性，既可以在平整场地使用，也可以在山坡等野外复杂场地使用，应用场合广泛；

（3）自动化程度高，本发明配备了基于双can总线的分布式控制系统，能够自动完成柔性太阳能组件的展开、撤收、清洗等操作，使用便捷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明撤收状态下的示意图；

图2是本发明展开状态下的示意图；

图3是本发明的控制系统示意图；

图4是本发明的控制箱组成示意图；

图5是智能收放装置组成示意图。

图中：1-二类汽车底盘、2-控制箱、3-配电箱、4-清洗液箱、5-支架、6-电动导轨、7-布设装置、8-全自动清洗装置、9-智能收放装置、10-柔性太阳能电池组件、11-车厢、201-电压变换模块、202-嵌入式处理器、203-485总线模块、204-存储模块、205-键盘模块、206-液晶显示屏、207-can总线模块a、208-can总线模块b、91-支架、92-电动绞盘、93-光盘码、94-齿轮机构。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，本发明包括二类汽车底盘1、车厢11、控制系统，二类汽车底盘1驾驶室后方的车架上安装有控制箱2，控制箱2实时测量二类汽车底盘1的行驶速度，控制箱2的右侧安装有配电箱3，控制箱2控制配电箱3的电能存储、监测、逆变，配电箱3的右侧安装有清洗液箱4，控制箱2监测清洗液箱4的液位，二类汽车底盘1的副车架上安装有支架5，支架5上安装有电动导轨6、布设装置7、全自动清洗装置8和智能收放装置9，控制箱2控制电动导轨6的运行，电动导轨6驱动布设装置7左右往复运动，车厢11内放置有柔性太阳能电池组件10，控制箱2控制全自动清洗装置8的运行，从而清洗柔性太阳能电池组件10，控制箱2控制智能收放装置9的运行速度，从而对柔性太阳能电池组件10的展开和撤收，清洗液箱4内存放清洗柔性太阳能电池组件10所需的清洗液。

如图3所示，控制系统采用总线架构，以简化设计，提高控制系统可靠性，此处采用双can总线分布式进行控制命令和运行参数的传输，can总线的波特率为250ksps，采用双can通信以提高可靠性，同时预留测试诊断接口，便于系统的故障检测和维护保养。

如图4所示，控制箱2包括电压变换模块201，型号为tle7368，连接有嵌入式处理器202、485总线模块203、存储模块204、键盘模块205、液晶显示屏206、can总线模块a207和can总线模块b208，用于给上述各模块提供相应工作电压的电源；

嵌入式处理器202，型号为c8051f500，连接电压变换模块201、485总线模块203、存储模块204、键盘模块205、液晶显示屏206、can总线模块a207和can总线模块b208，用于完成485通信、数据存储、人机交互、液晶屏显示驱动、can总线通信、系统管理等任务；

485总线模块203，型号为rsm485，连接电压变换模块201和嵌入式处理器202，是电源车的外部信息交互接口，用于和其他电源车通信实现并网发电，或者实现对多台电源车的集中管理和分布式控制等功能；

存储模块204，存储介质为sd卡，连接电压变换模块201和嵌入式处理器202，用于完成对电源车运行参数的记录，便于故障检测和维修保养；

键盘模块205，采用矩阵键盘，连接电压变换模块201和嵌入式处理器202，用于控制命令的输入，便于人机交互；

液晶显示屏206，型号为cjt05001bta，连接电压变换模块201和嵌入式处理器202，用于完成数据的显示；

can总线模块a207与can总线模块b208，型号为cmt1050t，连接电压变换模块201和嵌入式处理器202，用于实现与其他车载设备的双can总线冗余通信。

具体的，配电箱3包括箱体、逆变器、锂电池组、电压电流传感器、连接器、电缆，一方面将柔性太阳能电池组件10产生的电能存储到锂电池组，对外提供直流电源；也可以将直流电逆变后，产生交流电对外输出。

具体的，清洗液箱4包括箱体、液压泵、液位传感器，当柔性太阳能电池组件10需要清洗时，在控制箱2的控制下，打开内部的液压泵，将清洗液输送给全自动清洗装置8。

具体的，电动导轨6包括电动机、减速器、丝杠和支架灯，用于驱动布设装置7左右往复运动。

具体的，全自动清洗装置8包括壳体、高压喷头、电动刷头，当需要清洗柔性太阳能电池组件10时，控制箱2发出控制信号，将从清洗液箱4获取的清洗液，利用高压喷头喷洒到柔性太阳能电池组件10上，电动刷头高速旋转，完成对柔性太阳能电池组件10的清洗。

具体的，如图5所示，智能收放装置9包括支架91、电动绞盘92、光码盘93、齿轮机构94。智能收放装置9与柔性太阳能电池组件10之间采用齿轮齿条机构连接，当需要展开或者撤收柔性太阳能电池组件10时，控制箱2发出控制信号，控制智能收放装置9的电动绞盘92旋转，电动绞盘92上的齿轮机构94带动太阳能电池组件10的柔性齿条机构运动，实现对柔性太阳能电池组件10的展开和撤收，光码盘93记录电动绞盘92的旋转速度，结合车速信号，实时调整电动绞盘92的旋转速度，从而实现柔性太阳能电池组件10的平稳展开和撤收。

具体的，柔性太阳能电池组件10包括太阳能电池板、柔性齿条机构、电缆，太阳能电池板采用橡胶底板，柔性齿条机构一方面将太阳能电池板铰接连接起来，另一方面与智能收放装置9上的齿轮机构相配合，控制柔性太阳能电池组件10的展开和撤收，太阳能电池组件10折叠放置在车厢11中，使用时展开大面积铺设在作业地域。

工作原理：本发明进行发电作业时，控制箱2发出控制指令，智能收放装置9执行展开动作，在布设装置7的配合下，将柔性太阳能电池组件10从车厢11匀速拉出，同时底盘车慢速向前行驶，从而将柔性太阳能电池组件10铺设在地面上，如图2所示。由于太阳能电池组件是柔性的，因此对地面的平整度没有要求，既可以在平整场地上使用，也可以在山坡等野外场地使用。

当作业结束时，控制箱2发出控制指令，智能收放装置9执行撤收动作，同时底盘车慢速倒退，从而将柔性太阳能电池组件10收起，在布设装置7的配合下，整齐叠放在车厢11中，如图1所示。

在撤收过程中，如果需要清洗柔性太阳能电池组件10时，控制器2发出控制指令，清洗液箱打开内部的液压泵，将清洗液输送给全自动清洗装置8。全自动清洗装置8利用高压喷头将清洗液喷洒到柔性太阳能电池组件10上，全自动清洗装置8的电动刷头高速旋转，完成对柔性太阳能电池组件10的清洗以及烘干等。

控制箱2实时测量展开和撤收过程中车辆的行驶速度，经过计算后，动态调整智能收放装置9和布设装置7的运行速度，从而确保系统的平稳运行，防止因为展开或者撤收速度不当，造成柔性太阳能电池组件10损毁，或者放置不当等。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。